基于遗传算法的PID型迭代学习控制增益的选取方法

针对PID型迭代学习控制算法,首先讨论了其收敛的充要条件和单调收敛的充分条件,然后给出目前利用单调收敛的充分条件确定PID增益的方法,并指出其不足。在此基础上,提出了基于遗传算法的PID型迭代学习增益选择方法（PID型GA-ILC算法）。利用该算法可以得到不满足PID迭代学习控制系统单调收敛条件但依然能使该系统单调收敛的PID增益,给出了数值仿真实例,证明了PID型GA-ILC算法的有效性。     

模糊PID控制方法的仿真和研究

PID控制,其算法简单、鲁棒性好、可靠性高,但是常规PID控制存在控制精度不理想、适应性差等问题。文章对传统PID控制原理和模糊PID控制算法进行研究和分析;同时利用MATLAB软件对系统进行仿真、比较,可以得到模糊PiD控制的鲁棒性、动态性及稳定性都得到了改善。     

基于PID算法的摆式客车倾摆控制研究

针对摆式客车倾摆控制系统的特点,采用PID控制策略,理论上分析了PID控制器的设计思想,设计了PID控制器的比例、积分、微分系数并根据其阶跃响应进行参数整定,参数整定后的PID控制系统的阶跃响应特性与仅有比例控制时相差无几,而且PID控制系统对不大于1Hz的不同频率的正弦信号的跟踪能力优良且变化不大,对于频率变化而又具有非线性特性的实测未平衡离心加速度信号的跟踪能力略有降低.仿真结果表明：直接用设计的PID控制器参数进行控制,控制效果变得更差,其参数必须经过整定;经参数整定后的PID控制系统其各种性能得到大为改善,基本满足摆式客车实际控制的要求.     

基于容积补偿的气体泄漏检测遗传PID控制研究

针对基于容积补偿的泄漏检测PID控制方法只适用于抽样检测或小批量检测而不适用于大批量产品检测的问题,在容积补偿泄漏检测平台上对PID控制方法进行了分析研究,在其基础上进行了改进,提出了一种新的控制方法改进的遗传PID控制容积补偿法。最后分别采用PID控制方法与改进的遗传PID控制方法作为容积补偿控制算法,设计了检测系统的控制软件,并进行了实验。研究结果表明,相对于PID控制方法,改进的遗传PID控制容积补偿法在保持其他性能指标的同时大大提高了系统检测效率。     

变风量空调系统的模糊控制

常规PID控制器不能在线整定参数,当对象存在结构非线性、参数时变性或模型不确定时,其参数更加难以整定,且最佳参数容易漂移,以变风量空调房间为研究对象,采用模糊控制与PID控制相结合,构成模型自整定PID控制器,利用模糊控制器在线调整PID控制器的参数进行大量的仿真研究,然后在仿真实验的基础上将其应用于实际控制.     

基于模糊BP网络的自适应PID控制

针对经典PID控制的参数不能在线调整的缺陷,提出了一种基于模糊BP神经网络的PID控制算法,采用模糊规则自动地调节BP神经网络训练过程的学习参数,利用神经网络较强的学习能力和模糊控制在模型未知或不精确前提下的控制能力,将其应用到PID控制中[1],实现了PID控制参数的在线调整和优化,并对其在非线性离散系统中的应用进行了仿真。实验结果表明该算法性能优良,加快了系统响应速度,减少了超调量,适用于纯滞后非线性系统。     

改进模糊PID控制在八磁极径向电磁轴承中的应用

以具有解耦作用的八磁极径向AMB为研究对象,基于对象的离散模型设计了常规数字PID控制器使系统稳定。考虑到实际AMB系统具有一定的不确定性,且常规PID对于非线性、结构参数不确定、被控对象受外部影响较大的系统,其控制性能往往不够理想,设计了具有参数在线调整功能的模糊PID控制器。由于模糊PID的变量基本论域在实际的控制过程保持不变,一定程度上降低了控制的精度,为此进一步设计了基于比例缩放思想的改进模糊PID控制器。仿真结果表明:改进模糊PID控制相较于其他控制方法具有更好的控制性能。     

改进PID结构的电锅炉温度控制系统研究

电锅炉的温控系统在工作运行时,常常会受到工作电压的波动和晶闸管开度等因素的影响,对其系统稳定性造成一定的威胁,导致采用传统的PID控制的温度控制系统容易出现控制反应时间长、控制精度不高、系统不稳定的现象。本项目拟采用双闭环积分分离PID控制结构,外环主要对温度进行控制,采用积分分离PID算法,内环主要是对电流进行控制,可以对电流的响应速度进行保证。传统的PID控制常常会存在调节时间长、超调量较大、容易产生振荡等问题,鉴于此,本文将采用双闭环积分分离对PID控制进行改进。     

污水处理泵站的模糊控制供水系统

提升泵站是污水处理的核心设备之一,其控制精度直接影响污水处理的效果及能否实现节能减耗.传统的PID方法使数学模型很难确定,而模糊控制不需要精确的数学模型.采用由可编程控制器(PIE)实现的自适应模糊PID控制供水系统,克服了传统PID水泵控制中参数调整的问题,在实际应用中效果良好.     

基于新型模糊PID控制的DC-DC变换器仿真研究

DC-DC功率变换器是一种强非线性系统,传统的PID控制是建立在其线性化小信号模型的基础上进行设计的,虽然算法简单,设计容易,但PID控制器在功率变换器的参数发生变化时并不能相应地改变参数。针对传统PID控制的特点,结合模糊控制不需要建立被控对象精确数学模型的特点,本文提出了一种新型的模糊PID控制器—指数形式模糊PID控制器,并设计了Buck变换器的新型模糊PID控制系统,该控制系统能够根据系统的变化实时地改变控制系统的参数。运用MATLAB/Simulink软件对该变换器系统进行了仿真,仿真结果表明,新型模糊PID控制器有着响应速度快,超调量小,鲁棒性强等特点。     

数控机床热误差特性分析

对数控机床在主轴空转和实切状态下的热误差特性进行了比对分析。利用模糊聚类和F统计量确定了最佳的分类及分类阈值,根据温度与热误差之间的灰色关联度确定出温度敏感点,进而建立补偿模型。对实验结果的分析表明,温度敏感点在两种状态下是动态变化的,不同状态下的补偿模型并不通用;实际生产中的热误差补偿应优选实切状态下的热误差模型。     

止推滑动轴承的温度场和热变形分析

通过对止推滑动轴承的传热学、摩擦学研究，建立了该轴承相应的稳态温度场和热变形的三维热分析有限元模型，并运用ANSYS分析了轴承处于热平衡状态时的温升和热变形。研究结果表明，对于井下用止推滑动轴承，由于其摩擦产生的热量很大，在地面常温下设计时应考虑到热变形对轴承间隙的影响。     

选择性激光烧结预热温度的自适应控制研究

SLS成形过程中 ,粉末预热温度是决定制件精度、强度的重要因素。当零件截面形状发生突然变化时 ,粉末预热温度需要随之变化 ,否则成形件将严重变形甚至不能使用。原有SLS设备采用人工干预实现变预热温度调节 ,劳动强度大且工艺参数不好控制。本文提出一种粉末预热温度的模型参考自适应控制方法 ,使预热温度随着具体切片几何形状变化而变化 ,真正实现生产过程的自动化、智能化。     

固体吸附制冷吸附床数值分析及强化传热技术

建立了固体吸附制冷吸附床的物理模型和数学模型,通过数值分析得到床层温度分布及其各点温度随时间的变化情况,并分析吸附剂的物性参数、换热流体流速、温度和床层初始温度参数变化对床层温度分布的影响.结果表明,吸附剂的物性参数对床层温度分布影响显著;换热流体流速、温度和床层初始温度对床层温度影响不大,但影响换热效率和传热速率.在径向上床层温度存在着较大的温度梯度,但在轴向上温度分布比较均匀.在吸附剂的物性参数中,导热系数影响最大,其次是密度和比热容.因此为了提高传热效率,应增大吸附剂的导热系数,选取具有较小密度和比热容的吸附剂.     

异步电动机定子温度场仿真研究

通过对异步电机定子结构分析,建立了一个简化的物理模型;针对建立的模型,确定了其边界条件,并根据计算传热学的相关知识,对其进行了温度场的仿真计算,根据仿真结果,对异步电机内部温度场进行分析,发现定子绕组温度最高,在电机设计和使用过程中应对其进行分析和监测.     

高速小钻头温度与热应力场特性研究

基于传热学和金属切削理论,建立了某型高速钻头温度场模型.利用有限元法,模拟该钻头在典型工况的温度场分布及变化规律,研究了切削速度等参数对温度场的影响,得到了钻头在温度载荷下的应力和变形,计算结果表明,高速钻削最高温度出现在钻头尖部,沿轴向逐渐降低,对于小直径钻头心部与表面温差不显著;最高温度随着转速升高而升高,达到一定值后上升趋势逐渐变缓进而下降;刀具热变形较小,但热变形量可能会影响加工精度,应调整刀具材料或加强冷却;切削温度基本不影响其强度.     

Robust control of speed and temperature in a power plant gas turbine

In this paper, an H(∞) robust controller has been designed for an identified model of MONTAZER GHAEM power plant gas turbine (GE9001E). In design phase, a linear model (ARX model) which is obtained using real data has been applied. Since the turbine has been used in a combined cycle power plant, its speed and also the exhaust gas temperature should be adjusted simultaneously by controlling fuel signals and compressor inlet guide vane (IGV) position. Considering the limitations on the system inputs, the aim of the control is to maintain the turbine speed and the exhaust gas temperature within desired interval under uncertainties and load demand disturbances. Simulation results of applying the proposed robust controller on the nonlinear model of the system (NARX model), fairly fulfilled the predefined aims. Simulations also show the improvement in the performance compared to MPC and PID controllers for the same conditions.     

温度场中零件热变形的力学模型转化

对由温度因素引起的热变形转换为力学模型进行了论证。在计算多种因素引起的误差时,将应力因素和温度因素统一计算,可降低计算难度,并对提高其计算精度进行了分析。     

活塞内冷油腔的振荡传热特性及位置的研究

以一款非道路用高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,在试验测试的基础上建立了活塞-内冷油腔耦合传热数值仿真模型,研究了发动机循环过程中内冷油腔的振荡传热特性,分析了内冷油腔位置对活塞温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明：在发动机循环过程中,内冷油腔壁面换热系数随油腔中机油分布规律周期性变化;内冷油腔靠近活塞顶面和环槽底面时,能显著降低活塞最高温度及一环槽温度,内冷油腔设计时应在结构强度允许范围内,尽量靠近活塞顶面和环槽底面;内冷油腔过于靠近活塞壁面时,活塞第三环槽及内腔顶面区域出现较大的局部热应力。     

High precision and stability temperature control system for the immersion liquid in immersion lithography

The temperature stability of immersion liquid is one of the main factors that affect the performance of the immersion lithography tool. Since the temperature control system of immersion liquid has the characteristics of time delays, full of disturbance and non-linear, the system and control algorithm should be carefully designed to control the temperature of the immersion liquid within the specification. In this paper, a control system of cascade structure with feed forward and lag compensation is proposed to reduce the time delays and the disturbance caused by the temperature fluctuation of ambient environment. Then, the mathematical model of the temperature control system is built, and the parameters of the model are obtained by ‘gray’ identification method. Based on the model, an algorithm which combines hierarchical control algorithm, integral separation PI algorithm, feed forward algorithm and lag compensation algorithm is designed. Last, experiments are conducted to evaluate the algorithm. The results show that the algorithm improves the robustness, compensates the time delays and reduces the overshoot. The system achieves a temperature stability of the immersion liquid within 22±0.01 °C/30 mins, and it also has a good characteristic of anti-interference.